Dong dien trong kim loai

Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại Quá trình chuyển động của êlectron tự do trong kim loại Khi không có Khi có điện điện trường ngoài trường ngoài Chuyển động của các electron[r]

Trang 1

Các em hãy quan sát các hình ảnh sau

Những hình ảnh trên mô

tả hiện tượng gì?

Trang 2

Bùi Văn Khoa

Trang 3

• Dòng điện trong kim loại.

• Dòng điện trong chất điện phân.

• Dòng điện trong chân không.

• Dòng điện trong chất khí.

• Dòng điện trong chất bán dẫn.

Chương III

Trang 4

I.Bản chất dòng điện trong kim loại.

II.Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.

III.Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.

IV.Hiện tượng nhiệt điện.

Tiết 25 - Bài 13

Trang 5

+ +

+

+ +

+

+ +

+

+ +

-I.Bản chất dòng điện trong kim loại

? Quan sát hình vẽ sau và cho biết kim loại có cấu trúc như thế nào ?

- Kim loại ở thể rắn có cấu trúc tinh thể

1 Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại

Trang 6

Mô hình mạng tinh thể đồng

I.Bản chất dòng điện trong kim loại

1 Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại

Trang 7

? Tinh thể kim loại được hình thành như thế nào ? - Trong kim loại, các nguyên tử mất electron trở thành các ion dương Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại

- Chuyển động nhiệt của các ion dương có thể phá vỡ

cấu trúc tinh thể, nhiệt độ càng cao, chuyển động nhiệt này càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự

1 Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại

? Quan sát hình ảnh sau và cho biết tại sao lại hình thành các êlectron tự do trong kim loại ?

Trang 8

Electron tự do

- Các e- ngoài cùng liên kết yếu với hạt

nhân, dễ dàng tách ra khỏi quỹ đạo

chuyển động và trở thành e- tự do

chuyển động trong kim loại

Electron trong nguyên tử

Nguyên tử tại nút mạng tinh

thể

Nhân

Các ng.tử mất

đi e–  ion dao động nhiệt tại nút mạng

1 Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kimloại

Ion

Electron tự do

Trang 9

- Mô hình sợi dây đồng và các êlectron tự do bên trong

? Hãy nhận xét về mật độ êlectron tự do trong kim loại? Các êlectron tự do trong kim loại có mật độ vào khoảng

1028 êlectron/m3

Trang 10

Các em hãy quan sát quá trình chuyển động của các electron

tự do và cho nhận xét?

Các electron chuyển động hỗn loạn và tạo thành đám mây electron

? Khi đặt vào hai đầu vật dẫn một điện trường (một hiệu điện thế ) thì sao?

Trang 11

- êlectron chuyển động có hướng tạo thàng dòng điện

Trang 12

E

Trang 13

Khi không có điện trường ngoài

Khi có điện trường ngoài

Chuyển động

của các electron

Kết luận

Hỗn loạn không ngừng Có hướng

Có dòng điện

Không tạo thành dòng

đi ện

I Bản chất của dòng điện trong kim loại

Quá trình chuyển động của êlectron tự do trong kim loại

Trang 14

? Tại sao khi có dòng điện chạy qua, vật dẫn kim loại có hiện tượng toả nhiệt?

+

-

-+

++

2 Nguyên nhân gây ra điện trở và hiện tượng tỏa nhiệt :

-Khi chuyển động có hướng, các electron tự do luôn

có khả năng va chạm với các ion kim loại ở nút mạng

tinh thể gây ra điện trở

? Quan sát hình vẽ và cho biết tại sao kim loại có điện trở ?

- Khi va chạm êlectron truyền một phần động năng của

nó cho ion dương ở nút mạng, làm cho ion dao động mạnh lên và kim loại nóng lên

Trang 15

? Vậy bản chất của dòng điện trong kim loại là gì?

* Kết luận: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường

Trang 16

- Điện trở của vật dẫn kim loại ? Nhắc lại công thức tính điện trở của dây dẫn kim

loại có chiều dài l?

? Khi nhiệt độ tăng, nhận xét về sự thay đổi điện trở của vật dẫn kim loại?

II Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ

- Khi nhiệt độ tăng, các ion dương ở nút mạng tinh thể

dao động mạnh lên, làm điện trở của kim loại tăng

→ Điện trở suất của kim loại cũng tăng theo nhiệt độ

Trang 17

Trang 18

? Trả lời câu C1

C1: Vì bạch kim có điện trở suất tương đối lớn, có

nhiệt độ nóng chảy cao và không bị ôxi hoá ở nhiệt

độ cao

? Ngoài ra điện trở suất của kim loại còn phụ thuộc vào

yếu tố nào nữa?- Hệ số nhiệt điện trở của kim loại còn phụ thuộc vào độ sạch và chế độ gia công vật liệu

Trang 19

? Khi giảm nhiệt độ của kim loại xuống rất thấp, hãy nhận xét về giá trị điện trở của kim loại?

-Khi giảm nhiệt độ, điện trở suất của kim loại giảm liên tục Đến gần 0K điện trở suất của các kim loại sạch đều rất bé

Trang 20

III Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

b Hiện tượng siêu dẫn

? Thế nào là hiện tượng siêu dẫn?

- Khái niệm: Là hiện tượng khi nhiệt độ của vật giảm xuống dưới nhiệt độ tới hạn TC thì điện trở của vật giảm xuống bằng 0 (vật ở trạng thái siêu dẫn)

Trang 21

III Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

b Hiện tượng siêu dẫn

? Một khối chất ở trạng thái siêu dẫn có đặc điểm gì?

- Đặc điểm: các tính chất điện, từ tính, nhiệt dung thay đổi không giống ở điều kiện thường

? Nêu ứng dụng của các vật liệu siêu dẫn?

- Ứng dụng của vật liệu siêu dẫn: chế tạo nam châm điện, dây dẫn điện

Trang 22

Thiếu e nên nhiễm điện + Thừa e nên nhiễm điện

-Hai đầu dây kim loại có một hiệu điện thế nào đấy

IV: Hiện tượng nhiệt điện

a Hiện tượng nhiệt điện

Trang 23

? Nêu cấu tạo của cặp

nhiệt điện ?

- Cấu tạo: gồm hai dây

kim loại khác nhau được

hàn hai đầu với nhau

? Mô tả hoạt động của

cặp nhiệt điện?

- Hoạt động: Nếu giữ

nhiệt độ ở hai đầu mối

hàn khác nhau thì hiệu

điện thế giữa đầu nóng và

đầu lạnh không giống

nhau, khiến trong mạch

có một suất điện động ξ

b Ứng dụng: cặp nhiệt điện

Nước đá

V Dây đồng

Vôn kế

Ngọn nến

Dây contantan

ξ

Trang 24

b Ứng dụng: cặp nhiệt điện

- Ứng dụng của cặp nhiệt điện: được trong nhiệt kế điện tử

? Cặp nhiệt điện được ứng dụng ở đâu?

- Su ất điện động nhiệt điện

Trang 25

Cặp nhiệt điện được dùng trong nhiệt kế điện tử đo được nhiệt độ cao với độ

chính xác lớn

Trang 27

Tàu đệm từ

Trang 28

Tàu đệm từ

Trang 29

Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới

Trang 30

o 4 -4

Trang 31

Trang 32

Tiêu đề	Dòng Điện Trong Kim Loại
Tác giả	Bùi Văn Khoa

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	2,25 MB